油庫(kù)罐區(qū)主要儀表選型問題

林萬強(qiáng)，李邵杰，陳永久，王 亮

（中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司華北分公司，河北任丘 062550）

油庫(kù)罐區(qū)主要儀表選型問題

林萬強(qiáng)，李邵杰，陳永久，王 亮

（中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司華北分公司，河北任丘 062550）

從油庫(kù)儲(chǔ)罐需要檢測(cè)到的內(nèi)容方面分析常用的檢測(cè)儀表，從液位、溫度、密度等方面介紹了常用的儲(chǔ)罐檢測(cè)儀表，通過對(duì)比得知具體情況下應(yīng)該選用什么樣的儀表，達(dá)到油庫(kù)安全、平穩(wěn)運(yùn)行的目的。

液位；溫度；密度

1 儲(chǔ)罐液位檢測(cè)選用儀表

依據(jù)成品油庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，油庫(kù)液位測(cè)量采用磁致伸縮液位計(jì)或伺服液位計(jì)、總線模式。

1.1 磁致伸縮液位計(jì)

磁致伸縮液位計(jì)主要包含三個(gè)部分，第一部分為浮球（內(nèi)裝有磁鋼）、第二部分為變送器（由脈沖發(fā)送器和接收器組成）、第三部分為不銹鋼測(cè)量管。

當(dāng)變送器送電后，發(fā)送器和接收器開始工作，其中發(fā)送器定時(shí)向下端發(fā)送低電流詢問脈沖信號(hào)，當(dāng)脈沖信號(hào)的磁場(chǎng)與浮球內(nèi)的磁場(chǎng)相遇時(shí)，兩磁場(chǎng)在相遇處產(chǎn)生扭應(yīng)力脈沖，同時(shí)這個(gè)扭應(yīng)力脈沖向磁致伸縮線兩端傳送，向下的脈沖被阻尼端吸收。向上的脈沖被接收器接收并進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)時(shí)間差（從發(fā)出詢問脈沖到接收到返回的扭應(yīng)力的脈沖）就可以計(jì)算出液位的高度，液位高度轉(zhuǎn)換成總線信號(hào)進(jìn)行傳輸。

1.2 伺服液位計(jì)

伺服液位計(jì)由浮子、鋼絲和伺服變送器組成。伺服液位計(jì)由微伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)體積較小的浮子，能準(zhǔn)確地測(cè)出液位等參數(shù)。當(dāng)液位計(jì)工作時(shí)，浮子在鋼絲上作用的重力在外輪鼓的磁鐵上產(chǎn)生力矩，引起磁通量的變化。輪鼓組件間的磁通量變化引起內(nèi)磁鐵上的電磁傳感器的輸出電壓信號(hào)發(fā)生變化，其電壓值與儲(chǔ)存在CPU中的參考電壓進(jìn)行比較。若浮子的位置平衡，則差值為零。被測(cè)介質(zhì)液位變化，浮子浮力相應(yīng)改變，則磁耦力矩被改變，使得帶有溫度補(bǔ)償?shù)幕魻栐妮敵鲭妷鹤兓?/p>

1.3 伺服液位計(jì)和磁致伸縮液位計(jì)對(duì)比

雖然磁致伸縮液位計(jì)相比伺服液位計(jì)有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但是通過磁致伸縮液位計(jì)的測(cè)量原理可以得出，磁致伸縮液位計(jì)測(cè)量高度=速度*時(shí)間，當(dāng)罐高度比較大時(shí)，返回的時(shí)間會(huì)有偏差，導(dǎo)致測(cè)量高度不準(zhǔn)確。

磁致伸縮液位計(jì)不能測(cè)量高黏度液體和泥漿。當(dāng)磁致伸縮液位計(jì)天線浸在被測(cè)液體時(shí)，不適用于有腐蝕、有壓、有毒、高黏度液體的測(cè)量。

2 儲(chǔ)罐溫度檢測(cè)選用儀表

2.1 磁致伸縮液位計(jì)配套溫度檢測(cè)

當(dāng)選用磁致伸縮液位計(jì)時(shí)，因?yàn)橐何挥?jì)為多功能一體化，可測(cè)出多點(diǎn)的平均溫度，因此不需要另外再選擇溫度測(cè)量?jī)x表。

2.2 伺服液位計(jì)配套溫度檢測(cè)

當(dāng)選用伺服液位計(jì)時(shí)，需配套不少于5點(diǎn)的多點(diǎn)平均溫度計(jì)，多點(diǎn)平均溫度計(jì)采用24V/DC供電，有兩路RS485通訊方式，其中一路連接其他廠家的符合RS485或ENRAF BMP協(xié)議的液位計(jì)，另外一個(gè)RS485與控制設(shè)備連接，輸出平均溫度或多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)。

2.3 溫度檢測(cè)比較

從經(jīng)濟(jì)方面來看，選用磁致伸縮液位計(jì)時(shí)不需要另外增加溫度檢測(cè)儀表，選用伺服液位計(jì)需要增加平均溫度計(jì)，另外在安裝時(shí)溫度計(jì)還需要重新開口，人工費(fèi)用又會(huì)增加。

3 儲(chǔ)罐密度檢測(cè)選用儀表

3.1 差壓變送器原理

用于儲(chǔ)罐密度檢測(cè)儀表宜選用差壓變送器。

差壓變送器原理為將一個(gè)空間用的敏感元件分割成兩個(gè)腔室，分別向兩個(gè)腔室引入壓力，則傳感器在兩方壓力共同作用下產(chǎn)生位移，這個(gè)位移量與兩個(gè)腔室的壓力差成正比，差壓變送器將位移轉(zhuǎn)換成可以反映差壓大小的標(biāo)準(zhǔn)信（4～20mA）輸出。

3.2 實(shí)際應(yīng)用

儲(chǔ)罐使用差壓變送器測(cè)量，從而得出壓力差，即ΔP=ρgΔh。在油罐中，可以通過液位計(jì)測(cè)量得出Δh，g為重力加速度，反推即可以得到油品的平均密度。由于油罐往往是圓柱形，其截面圓的面積S是不變的，那么，重量G=ΔP·S=ρgΔh·S，S不變，G與ΔP成正比關(guān)系。即只要準(zhǔn)確地檢測(cè)出ΔP值，乘以高度值，即可以得出油的質(zhì)量。

4 總結(jié)

近年來，石油和化學(xué)工業(yè)發(fā)展迅速，儲(chǔ)罐自動(dòng)計(jì)量的作用顯得越來越重要。從20世紀(jì)80年代開始，隨著計(jì)算機(jī)、微電子、超聲波等高科技的迅速發(fā)展，各種新型的儲(chǔ)罐自動(dòng)計(jì)量技術(shù)不斷涌現(xiàn)，儲(chǔ)罐自動(dòng)計(jì)量已進(jìn)入“多功能、高精度”新階段。

本文從原理與應(yīng)用方面介紹了目前儲(chǔ)罐應(yīng)用儀表，有液位、溫度和密度。在控制室中，儲(chǔ)罐中油的密度、高度、溫度、體積、質(zhì)量等信息都可以在操作站中實(shí)時(shí)的顯示出來，便于工作人員隨時(shí)了解到儲(chǔ)罐中油的具體特性，方便管理者管理、與外界的溝通等。與前幾十年相比，大大地節(jié)約了人力和物力，同時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)也更加的準(zhǔn)確。

[1] 孫峰.某油庫(kù)罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2014，（12）：73-75.

[2] 馮翠翠，任軍芳，賈聰穎.雷達(dá)液位計(jì)在某油庫(kù)的應(yīng)用與故障解決方式[J].化工自動(dòng)化及儀表，2012，39（6）：802-804.

[3] 陳敏平.油庫(kù)工藝設(shè)計(jì)幾點(diǎn)看法[J].廣東化工，2011，38（7）：170-171.

[4] 孟凡超，張學(xué)偉，趙鑫.典型油庫(kù)的自動(dòng)化系統(tǒng)[J].中國(guó)儀器儀表，2012，（2）：68-70.

Main Instrument Selection in Oil Tank Area

Lin Wan-qiang，Li Shao-jie，Chen Yong-jiu，Wang Liang

This article from the oil tank storage tank need to detect the content of the commonly used detection instrument，from the liquid level，temperature，density and other aspects of the commonly used tank test instrument，by comparing the specific circumstances that should be selected what kind of instrument，To achieve the safety of oil depots，the purpose of smooth operation.

liquid level；temperature；density

TP277

A

1003-6490（2017）12-0099-01

2017-10-23

林萬強(qiáng)（1987—），男，山東濰坊人，工程師，主要從事自動(dòng)化設(shè)計(jì)相關(guān)工作。